阳城煤矿井下集中降温系统设计研究

针对阳城煤矿的热害情况,提出了井下集中制冷降温系统方案;降温系统的设计制冷负荷为6 160 k W,采用2套制冷量为3 300 k W的井下集中制冷机组。运行情况表明,降温幅度达到了5℃以上,工作面的环境温度维持在26℃以下,湿度维持在80%左右;降温系统取得良好的降温效果。通过实际运行,证明了国产井下集中制冷机组的可靠性和稳定性。     

阳城煤矿井下集中制冷降温技术研究及应用

为了解决井下制冷区域大、制冷负荷高的深井热害防治技术难题,开发了一种制冷功率达到3 300 k W的矿用井下集中制冷机组,对集中制冷机组的进行防爆设计,达到煤矿井下防爆的技术要求;该机组在阳城煤矿进行了示范应用,达到了良好的降温效果,降温幅度达到了5℃以上,工作面的环境温度维持在26℃以下,相对湿度维持在80%左右。     

关于高温矿井回采工作面降温设计温度的讨论

高温矿井回采工作面降温设计,常遇到无法达到<煤矿井下热害防治设计规范>要求的设计干球温度的窘境.论文从分析回采工作面需冷负荷及供冷负荷的影响因素入手,分析问题产生的原因,提出解决问题的思路.     

阳城煤矿千米深部采掘工作面降温系统设计研究及工程应用

为了有效解决阳城煤矿千米深部采掘工作面的高温热害问题,建设经济高效的井下集中制冷降温系统,结合煤矿自有电厂冷却水系统和井筒富余的排水管路系统,设计出井下集中制冷降温系统,并归纳总结了采掘工作面冷负荷和管路系统水力计算方法,简化了冷却水工艺和复杂的计算过程。工程应用结果表明：设计的矿用制冷装置单台制冷量可达到3 600 kW,能够满足深部采区“一面三头”的降温需求。通过对采掘工作面降温前后的风流参数进行观测,表明降温后的风流温湿度指标均优于预定指标,工作面作业环境得到明显改善。     

采煤工作面局部降温方式及计算方法研究

结合山西晋城无烟煤集团寺河煤矿的井下移动式局部降温系统设计工程实例,分析了高温矿井热源产生因素和深井降温措施;阐述了井筒、巷道、回采工作面、掘进工作面气温计算模型和工作面需、配冷量计算;介绍了降温系统布置的特点及其具体设计过程。     

低温矿井涌水用于煤矿井下集中降温的应用研究

针对核桃峪煤矿在生产过程中井下涌水量大且温度较稳定的特点,综合分析井下工作面冷负荷需求及矿井涌水水质、水量、水温状况,确定矿井涌水做冷凝热散热源的井下集中降温系统的可行性方案。该方案使用低温矿井涌水来冷却制冷机冷凝端管路中的高温制冷剂,从而使制冷机能长期、稳定、安全地运行,并达到矿井涌水变害为利的效果。     

掘进工作面冷负荷逆热力算法研究

掘进工作面是煤矿生产的主要地点,作业人员和机械设备比较集中,面内热害严重,是降温工作的重点。在对掘进工作面进行降温工作时,必须对面内冷负荷进行准确计算,它是选取降温方法和制冷设备的主要依据,关系到降温工作的降温效果。对于掘进工作面的冷负荷计算提出了改进思路,率先将掘进工作面前部30 m范围定义为掘进工作面"目标降温区域",以焓差法为基础,通过对掘进工作面热环境预测模型逆热力过程推导得到新的冷负荷计算方法-冷负荷逆热力算法。     

综采工作面水冷式降温换热器研究

热害问题在煤矿生产中不可忽视,采取有效合理的降温措施,是保证安全生产,提高煤矿效益的关键。设计研究了一套水冷式降温换热器,利用井下供水管路中的低温水来实现降温,在高温回采工作面使用,将温度控制在26℃以下,保证了采面回采期间的安全生产。     

深部矿井高温热害防治研究与工程应用

以山东霄云煤矿井下热害防治研究与工程实践为例,理论计算了该矿冷负荷量,根据需冷量及矿井概况进行井下集中降温工艺设计,最后通过降温系统实施,成功给井下高温热害工作面降温除湿。检测结果表明:工作面降温前干球温度31℃～35℃,降温后干球温度24℃～26℃,降温幅度7℃～9℃,大大改善了井下工作面环境,热害防治效果明显,且降温系统运行稳定,具有推广价值。     

深井降温冷负荷反分析计算方法

在深部高温热害已成为制约煤炭开采的主要障碍,人工制冷降温技术在越来越多的高温矿井中采用,工作面冷负荷作为高温矿井人工制冷降温工程中非常重要的参数,如何较为准确的计算工作面的冷负荷关系到降温工程能否达到预期的降温效果.对原有深井降温冷负荷计算方法进行分析总结,针对现有算法存在不确定参数多、计算结果不精确及实用性差的问题提出反分析算法.根据工作面与巷道风流温度、湿度等热环境参数的实测值,利用热力学原理,通过焓差值反向计算开采工作面的冷负荷,并通过夹河煤矿深井热害控制工程验证.     

局部降温系统在深井掘进中的应用

针对热害矿井井下热环境参数和煤岩温度,分析了矿井热害形成原因。根据矿井具体条件提出了适合济宁三号煤矿的掘进工作面热害治理方案。利用局部降温系统制取低温冷水,降低风流温度,介绍了系统工作原理、布置流程及其运行情况,并对深井降温效果进行了分析。结果表明,掘进迎头温度降低5～7℃,掘进巷道最高温度控制在30℃。局部降温系统可以有效缓解局部地点热害状况,改善井下作业环境。     

基于井筒低温淋水的矿井降温技术研究

分析了中平能化五矿热害的热源情况,利用五矿风井中低温淋水设计了降温系统,即制冷机组制取低温冷冻水,通过输冷管道向采煤工作面运输巷输送,由安装在运输巷中的空冷器对风流进行冷却,回水重新回入制冷机组进行制冷循环,制冷产生的冷凝热利用北山井筒低温淋水排放,有效解决了井下冷凝热排放困难的技术难题。为避免长采煤工作面降温"下冷上热"现象,采用低温淋水喷淋降温后,现场测试表明,喷淋未开时采煤工作面上出口降温幅度为2.8℃,喷淋开时采煤工作面上出口降温幅度为4.8℃,采煤工作面温度平均降低4℃,空气中含湿量下降6 g/kg左右,保障了热害矿井的安全生产。     

井下局部降温技术的实践应用

同煤集团某矿二号井开采至埋深740 m位置,出现了明显地下热害现象,必须采取降温措施逐步解决。在详细分析地下热害现状及主要原因的基础上,通过井下降温冷负荷计算,确定了直冷式局部降温制冷装置来控制采掘工作面局部高温的降温方案,并开展设备选型和具体布置。020602综采工作面的局部制冷装置设置完成后,通过对工作面内部各处设置的温、湿度传感器的反馈数据进行汇总,发现该技术方案改善了工作面内部湿热的工作环境,可以起到良好的降温效果,为井下作业人员创造了良好的作业条件。     

张双楼煤矿深井热害控制及其资源化利用技术应用

随着开采深度的增加,越来越多的矿井面临高温热害,热害作为地热能的一种形式可以有效利用。以张双楼煤矿为例,通过现场试验,进行热害资源化利用技术研究。认为矿井涌水丰富的矿井可以充分利用矿井涌水作为井下降温系统冷源;同时,以矿井涌水为冷媒,通过矿井排水系统输送井下热能至地面,在地面建立热能综合利用系统进行工业广场建筑物、井口防冻和洗浴供热;张双楼煤矿实施热害资源化利用技术后,井下工作面空气温度降低了7 ℃,工作面空气含湿量降低了13.62 g/kg,同时取代地面燃煤锅炉后,年节省燃煤11 790 t,减排二氧化碳31 122 t。     

井下空压机冷却水节能技术研究

针对煤矿井下空压机的实际情况,对循环水和直排水系统进行了分析和比较,并设计了以管壳式热交换器为核心的、与煤矿井下水冷式空压机相配套的循环冷却水冷却系统,在煤矿应用后取得了良好的节能效果。     

巷道围岩调热圈半径及温度场分布规律研究

巷道围岩散热是一个复杂的非稳态过程,包括围岩内部的热传导和围岩与巷道风流的热交换。随着矿井开采深度的增加,巷道围岩与空气热交换所占比重增大。研究围岩与空气热交换规律对井下风流温度预测及制定矿井降温措施有着重要的意义。利用数值模拟软件模拟了淮南某矿-965 m轨道大巷不同通风时间围岩的温度场,研究了通风时间对巷道围岩温度的影响,并用实测数据对模型进行了分析验证。     

顾桥矿高温风流致热源分析及防治措施

针对深井开采时的风流高温问题,对具有代表性的顾桥煤矿高温致热源进行了全方位的分析。提出了相关的高温防治措施,有开采技术措施以及分区集中制冷、冷凝热地面排放降温系统,对该降温系统进行了详细的介绍,对比分析了降温措施取得的效果。结果表明,采取降温措施可降低井下局部区域风流温度4～5℃,改善了工作环境,提高了工作效率,降低了事故的发生率,保障了煤矿的安全生产。     

一种井下新型空气压缩人工制冷系统

以工程热力学与传热学的理论为基础,结合井下实际情况提出一种新型人工制冷系统。该制冷系统由一套空气压缩制冷装置及换热水袋组成,袋内有蛇形布置的空气管,工质空气在管内流动,并借助其他制冷装置完成工作循环。巷道围岩上覆盖一层保温隔热材料,换热水袋安装在这层保温材料之上。该系统不仅能通过井下风流与换热水袋的对流换热降低风流温度,而且有效阻隔了围岩散热,并将高温围岩与人体间的辐射换热转变成低温的换热水袋与人体间的辐射换热,因此制冷效果更好。制冷工质空气本身廉价且无毒害。     

一级热害区回采工作面移动风冷降温技术

针对孟村煤矿回采工作面的热害情况,研究利用矿井供、排水系统排热的回采工作面移动风冷降温技术。根据孟村煤矿回采工作面热害现状,计算了回采工作面的需冷量。分析了水冷、风冷2种局部制冷降温系统在回采工作面的适用性。针对矿井回采工作面涌水来自煤层顶板、水温不高,现有供、排水系统具备自然冷却涌水的特点,提出制冷机冷却水取自矿井供水管路、排至巷道水沟的回采工作面移动风冷降温技术。选用1台ZLF-450移动风冷机组在首个回采工作面进行试验。结果表明:制冷机冷却水回水温度略高于矿井涌水,与回采工作面涌水在水沟混合后的水温升高仅为0.4℃;风冷机组运行正常,能效比达到3.05,工作面平均温度降低2.8℃。采用矿井供、排水系统排热,没有为制冷系统铺设任何专用管路,显著降低了系统造价。